(57)【要約】【課題】リーク電流を抑制した光電変換装置を提供する。【解決手段】基板上に、第１の電極と、前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体層と、第２の半導体層と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体層とを有する光電変換層と、前記第１の半導体層は、前記第１の電極の端部を覆っており、前記第３の半導体層上に、絶縁膜と、前記絶縁膜上に、前記絶縁膜を介して前記第３の半導体層に電気的に接続する第２の電極とを有し、前記光電変換層の、前記絶縁膜に覆われていない領域は、前記第２の半導体層の一部及び第３の半導体層の一部が除去されている光電変換装置に関するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の電極と、
前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体層と、第２の半導体層と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体層とを有する光電変換層と、
を有し、
前記第１の電極の端部は前記第１の半導体層に覆われていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第３の半導体層上に、絶縁膜と、
前記絶縁膜上に、前記絶縁膜を介して前記第３の半導体層に電気的に接続する第２の電極と、
を有し、
前記光電変換層の、前記絶縁膜に覆われていない領域は、前記第２の半導体層及び第３の半導体層の一部が除去されていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に第１の電極と、
前記第１の電極上に一導電型の第１の半導体層と、
前記第１の半導体層上に第２の半導体層と、
を有する第１の構造と、
前記基板上に前記第１の半導体層と、
前記第１の半導体層上に前記第２の半導体層と、
前記第２の半導体層上に、前記第１の半導体層とは逆の導電型の第３の半導体層と、
前記第３の半導体層上に第２の電極と、
を有する第２の構造と、
を有し、
前記第１の電極と前記第１の半導体層の接触部と、前記第３の半導体層と前記第２の電極の接触部は重ならないことを特徴とする光電変換装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記基板は、可撓性基板であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記可撓性基板は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリアミド（ＰＡ）フィルムのいずれか一つであることを特徴とする光電変換装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記基板は、ガラス基板であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、
前記基板と前記前記第１の半導体層との間に、カラーフィルタを有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項８】
基板上に、第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体膜と、第２の半導体膜と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体膜を形成し、
前記第１の電極の端部は前記第１の半導体層に覆われていることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項９】
基板上に、第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体膜と、第２の半導体膜と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体膜を形成し、
前記第３の半導体膜上に第２の電極を形成し、
前記基板、前記第１の半導体膜、前記第２の半導体膜、前記第３の半導体膜及び前記第２の電極は、
前記基板上に前記第１の電極と、
前記第１の電極上に一導電型の第１の半導体層と、
前記第１の半導体層上に第２の半導体層と、
を有する第１の構造と、
前記基板上に前記第１の半導体層と、
前記第１の半導体層上に前記第２の半導体層と、
前記第２の半導体層上に、前記第１の半導体層とは逆の導電型の第３の半導体層と、
前記第３の半導体層上に第２の電極と、
を有する第２の構造と、
を有し、
前記第１の電極と前記第１の半導体層の接触部と、前記第３の半導体層と前記第２の電極の接触部は重ならないことを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１０】
基板上に、第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体膜と、第２の半導体膜と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体膜を形成し、
前記第３の半導体膜の上に、第１の導電膜を形成し、
前記第１の半導体膜、前記第２の半導体膜、前記第３の半導体膜及び前記第１の導電膜の一部を除いて、それぞれ第１の島状半導体膜、第２の島状半導体膜、第３の島状半導体膜及び第１の島状導電膜を形成し、かつ前記第１の電極の一部を露出させ、
前記第１の島状導電膜の一部を除いて第２の導電膜を形成し、
前記第２の島状導電膜をマスクとして、前記第２の島状半導体膜の一部及び前記第３の島状半導体膜の一部を除去し、
前記第１の島状半導体膜は、光電変換層の第１の半導体層とし、
前記一部が除去された第２の島状半導体膜は、光電変換層の第２の半導体層とし、
前記一部が除去された第３の島状半導体膜は、光電変換層の第３の半導体層とし、
前記露出した第１の電極、前記光電変換層の第１の半導体層、前記光電変換層の第２の半導体層及び前記光電変換層の第３の半導体層を覆って、絶縁膜を形成し、かつ前記絶縁膜中には前記露出した第１の電極及び前記第２の導電膜それぞれに達する第１の溝及び第２の溝が形成され、
前記絶縁膜上に、前記第１の溝及び前記第２の溝それぞれを介して前記第１の電極及び前記第２の導電膜それぞれに電気的に接続する第２の電極及び第３の電極を形成することを特徴とする光電変換層の作製方法。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１項において、
前記基板は、可撓性基板であることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記可撓性基板は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）フィルムのいずれか一つであることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１項において、
前記基板は、ガラス基板であることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１３のいずれか１項において、
前記基板と前記第１の半導体層との間に、カラーフィルタを有することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１５】
基板上に、光電変換素子と、前記光電変換素子の出力値を増幅する増幅回路を有し、
前記光電変換素子は、
第１の電極と、
前記第１の電極上に、一導電型を有し前記第１の電極の端部を覆っている第１の半導体層と、第２の半導体層と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体層とを有する光電変換層と、
前記第３の半導体層上に、絶縁膜と、
前記絶縁膜上に、前記絶縁膜を介して前記第３の半導体層に電気的に接続する第２の電極と、
を有し、
前記光電変換層の、前記絶縁膜に覆われていない領域は、前記第２の半導体層及び第３の半導体層の一部が除去されており、
前記増幅回路は、複数の薄膜トランジスタを有し、
前記複数の薄膜トランジスタのそれぞれは、
ソース領域、ドレイン領域及びチャネル形成領域を含む島状半導体領域と、
ゲート絶縁膜と、
ゲート電極と、
前記ソース領域に電気的に接続されたソース電極と、
前記ドレイン領域に電気的に接続されたドレイン電極と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記基板は、可撓性基板であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記可撓性基板は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）フィルムのいずれか一つであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１８】
請求項１５において、
前記基板は、ガラス基板であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１９】
請求項１５乃至請求項１８のいずれか１項において、
前記基板と前記前記第１の半導体層との間に、カラーフィルタを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２０】
請求項１５乃至請求項１９のいずれか１項において、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極のそれぞれは、積層膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２１】
請求項２０において、
前記積層膜は、チタン（Ｔｉ）膜と、シリコン（Ｓｉ）を微量に含むアルミニウム（Ａｌ）膜と、チタン（Ｔｉ）膜を積層した膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２２】
請求項１５乃至請求項１９のいずれか１項において、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極のそれぞれは、単層膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記単層膜は、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜であることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置に関し、特に薄膜半導体素子で構成された光電変換装置及びその作製方法に関する。また、光電変換装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電磁波の検知用途に用いられる光電変換装置は数多く知られており、例えば紫外線から赤外線にかけて感度を有するものは総括して光センサと呼ばれている。その中でも波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光線領域に感度を持つものは特に可視光センサと呼ばれ、人間の生活環境に応じて照度調整やオン／オフ制御などが必要な機器類に数多く用いられている。
【０００３】
特に表示装置では表示装置の周囲の明るさを検出し、その表示輝度を調整することが行なわれている。なぜなら周囲の明るさを検出し、適度な表示輝度を得ることによって、無駄な電力を減らし、視認性を向上させることが可能であるからである。例えば、携帯電話やパーソナルコンピュータにそのような輝度調整用の光センサが用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また周囲の明るさだけではなく、表示装置、特に液晶表示装置のバックライトの輝度を光センサにより検出し、表示画面の輝度を調節することも行われている（例えば特許文献２及び特許文献３参照）。
【０００５】
また、プロジェクタを用いた表示装置においては、光センサを用いて、そのコンバージェンス調整を行なっている。コンバージェンス調整とはＲＧＢの各色の映像がずれを生じないように、映像を調整することである。光センサを用いて、各色の映像の位置を検出して、正しい位置に映像を配置している（例えば特許文献４参照）。
【０００６】
従来用いられてきた光電変換装置を図２に示す。図２において、基板１００１上に電極１００２が形成され、電極１００２上には光電変換層となるｐ型半導体層１００３、真性半導体層（ｉ型半導体層ともいう）１００４及びｎ型半導体層１００５が形成されている。ｎ型半導体層１００５上には電極１００６が形成される。さらに電極１００２、電極１００６を覆う絶縁膜１００７が形成される。さらに絶縁膜１００７上に、電極１００２に接続される第１の引き出し電極１０１２、及び電極１００６に接続される第２の引き出し電極１０１３が形成されている。
【０００７】
ところが図２の構造を有する光電変換装置において、長時間動作させるとリーク電流が発生することがあることがわかった。このリーク電流の発生は、光電変換層、特にｉ型半導体層１００４の角の部分（段差の部分）にクラック１０２１が形成されてしまい、その部分がリークパスとなってしまうことに起因する。
【０００８】
図２２に従来の構造の電子顕微鏡写真を示す。図２２では、ｉ型半導体層の角の部分（段差のある部分）にクラックが発生していることが分かる。このクラックに電界が集中すると、リーク電流の発生など不良の原因になってしまう。
【特許文献１】特開２００３−６０７４４号公報
【特許文献２】特許第３１７１８０８号
【特許文献３】特許第３１９３３１５号
【特許文献４】特開２００３−４７０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明においては、光電変換層の角の部分における電界集中を防ぎ、リーク電流の発生を抑制した光電変換装置を作製することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光電変換装置では、光電変換層の上層及び中層の一部を除去することにより、角の部分における電界の集中を防ぎ、リーク電流を抑制することが可能になる。
【００１１】
本発明は、基板上に、第１の電極と、前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体層と、第２の半導体層と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体層とを有する光電変換層とを有し、前記第１の電極の端部の一部は前記第１の半導体層に覆われていることを特徴とする光電変換装置に関するものである。
【００１２】
本発明において、前記第１の半導体層は、前記第１の電極の端部を覆っており、前記第３の半導体層上に、絶縁膜と、前記絶縁膜上に、前記絶縁膜を介して前記第３の半導体層に電気的に接続する第２の電極とを有し、前記光電変換層の、前記絶縁膜に覆われていない領域は、前記第２の半導体層及び第３の半導体層の一部が除去されている。
【００１３】
また本発明は、基板上に第１の電極と、前記第１の電極上に一導電型の第１の半導体層と、前記第１の半導体層上に第２の半導体層と、を有する第１の構造と、前記基板上に前記第１の半導体層と、前記第１の半導体層上に前記第２の半導体層と、前記第２の半導体層上に、前記第１の半導体層とは逆の導電型の第３の半導体層と、前記第３の半導体層上に第２の電極と、を有する第２の構造とを有し、前記第１の電極と前記第１の半導体層の接触部と、前記第３の半導体層と前記第２の電極の接触部は離れていることを特徴とする光電変換装置に関するものである。
【００１４】
また本発明は、基板上に、第１の電極を形成し、前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体膜と、第２の半導体膜と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体膜を形成し、前記第１の電極の端部の一部は前記第１の半導体層に覆われていることを特徴とする光電変換装置の作製方法に関するものである。
【００１５】
また本発明は、基板上に、第１の電極を形成し、前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体膜と、第２の半導体膜と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体膜を形成し、前記第３の半導体膜上に第２の電極を形成し、前記基板、前記第１の半導体膜、前記第２の半導体膜、前記第３の半導体膜及び前記第２の電極は、前記基板上に前記第１の電極と、前記第１の電極上に一導電型の第１の半導体層と、前記第１の半導体層上に第２の半導体層と、を有する第１の構造と、前記基板上に前記第１の半導体層と、前記第１の半導体層上に前記第２の半導体層と、前記第２の半導体層上に、前記第１の半導体層とは逆の導電型の第３の半導体層と、前記第３の半導体層上に第２の電極と、を有する第２の構造とを有し、前記第１の電極と前記第１の半導体層の接触部と、前記第３の半導体層と前記第２の電極の接触部は離れていることを特徴とする光電変換装置の作製方法に関するものである。
【００１６】
また本発明は、基板上に、第１の電極を形成し、前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体膜と、第２の半導体膜と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体膜を形成し、前記第３の半導体膜の上に、第１の導電膜を形成し、前記第１の半導体膜、前記第２の半導体膜、前記第３の半導体膜及び前記第１の導電膜を用いて、それぞれ第１の島状半導体膜、第２の島状半導体膜、第３の島状半導体膜及び第１の島状導電膜を形成し、かつ前記第１の電極の一部を露出させ、前記第１の島状導電膜を用いて第２の導電膜を形成し、前記第２の島状導電膜をマスクとして、前記第２の島状半導体膜の一部及び前記第３の島状半導体膜の一部を除去し、前記第１の島状半導体膜は、光電変換層の第１の半導体層とし、前記一部が除去された第２の島状半導体膜は、光電変換層の第２の半導体層とし、前記一部が除去された第３の島状半導体膜は、光電変換層の第３の半導体層とし、前記露出した第１の電極、前記光電変換層の第１の半導体層、前記光電変換層の第２の半導体層及び前記光電変換層の第３の半導体層を覆って、絶縁膜を形成し、かつ前記絶縁膜中には前記露出した第１の電極及び前記第２の導電膜それぞれに達する第１の溝及び第２の溝が形成され、前記絶縁膜上に、前記第１の溝及び前記第２の溝それぞれを介して前記第１の電極及び前記第２の導電膜それぞれに電気的に接続する第２の電極及び第３の電極を形成することを特徴とする光電変換層の作製方法に関するものである。
【００１７】
また本発明は、基板上に、光電変換素子と、前記光電変換素子の出力値を増幅する増幅回路を有し、前記光電変換素子は、第１の電極と、前記第１の電極上に、一導電型の第１の半導体層と、第２の半導体層と、前記一導電型とは逆の導電型の第３の半導体層とを有する光電変換層と、前記第３の半導体層上に、絶縁膜と、前記絶縁膜上に、前記絶縁膜を介して前記第３の半導体層に電気的に接続する第２の電極と、を有し、前記第１の半導体層は、前記第１の電極の端部を覆っており、前記光電変換層の、前記絶縁膜に覆われていない領域は、前記第２の半導体層及び第３の半導体層の一部が除去されており、前記増幅回路は、複数の薄膜トランジスタを有し、前記複数の薄膜トランジスタのそれぞれは、ソース領域、ドレイン領域及びチャネル形成領域を含む島状半導体領域と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、前記ソース領域に電気的に接続されたソース電極と、前記ドレイン領域に電気的に接続されたドレイン電極と、を有することを特徴とする半導体装置に関するものである。
【００１８】
本発明において、前記基板は、可撓性基板である。
【００１９】
本発明において、前記可撓性基板は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリアミド（ＰＡ）フィルムのいずれか一つである。
【００２０】
本発明において、前記基板は、ガラス基板である。
【００２１】
本発明において、前記基板と前記前記第１の半導体層との間に、カラーフィルタを有するものである。
【００２２】
本発明において、前記ソース電極及び前記ドレイン電極のそれぞれは、積層膜の構造を有している。
【００２３】
本発明において、前記積層膜は、チタン（Ｔｉ）膜と、シリコン（Ｓｉ）を微量に含むアルミニウム（Ａｌ）膜と、チタン（Ｔｉ）膜を積層した膜である。
【００２４】
本発明において、前記ソース電極及び前記ドレイン電極のそれぞれは、単層膜である。
【００２５】
本発明において、前記単層膜は、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の光電変換装置は、リーク電流を抑制することができる。従って本発明により、信頼性が高く消費電力が小さい光電変換装置を得ることが可能になる。またこのような光電変換装置を組み込んだ電気機器は信頼性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の光電変換装置を、図１、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）、図５（Ａ）〜図５（Ｂ）、図６（Ａ）〜図６（Ｂ）を用いて説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２８】
本発明の光電変換装置の作製工程を以下に示す。まず基板１０１上に第１の導電膜１５１を形成する（図４（Ａ）参照）。
【００２９】
基板１０１として可撓性基板を用い、具体的にはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のフィルムを用いる。ポリエチレンナフタレートの他にも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）等のフィルムを用いてもよい。また基板１０１としてガラス基板を用いてもよい。
【００３０】
また第１の導電膜１５１として、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。
【００３１】
また第１の導電膜１５１としては透明導電膜材料を用いてもよい。このような透明導電膜材料として、シリコン（Ｓｉ）を含む酸化インジウム酸化スズ合金（Ｓｉを含むインジウム錫酸化物ともいう）を用いてもよい。またＳｉを含む酸化インジウム酸化スズ合金以外にも、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム、酸化インジウムに、さらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成された酸化インジウム酸化亜鉛合金を用いてもよい。またＧａ２Ｏ３をドープしたＺｎＯ（ＧＺＯ）、Ａｌ２Ｏ３をドープしたＺｎＯ（ＡＺＯ）、ＳｉＯ２をドープしたＺｎＯ（ＳＺＯ）を用いてもよい。ＧＺＯ、ＡＺＯ、ＳＺＯはシリコンを酸化させないという点で有用である。
【００３２】
次に第１の導電膜１５１を用いて、電極１０２を形成する（図４（Ｂ）参照）。
【００３３】
電極１０２を形成したら、ｐ型半導体膜１５２を形成する。本実施例ではｐ型半導体膜１５２として、例えばｐ型アモルファス半導体膜を形成する。ｐ型アモルファス半導体膜として、１３属の不純物元素、例えばボロン（Ｂ）を含んだアモルファスシリコン膜をプラズマＣＶＤ法にて成膜する。
【００３４】
ｐ型半導体膜１５２を形成したら、さらに導電型を付与する不純物を含まない半導体膜（真性半導体膜、またはｉ型半導体膜という）１５３及びｎ型半導体膜１５４を順に形成する。本実施の形態では、ｐ型半導体膜１５２を１０〜５０ｎｍ、ｉ型半導体膜１５３を２００〜１０００ｎｍ、ｎ型半導体膜１５４を２０〜２００ｎｍの膜厚で形成する。
【００３５】
ｉ型半導体膜１５３としては、例えばプラズマＣＶＤ法でアモルファスシリコン膜を形成すればよい。またｎ型半導体膜１５４としては、１５属の不純物元素、例えばリン（Ｐ）を含むアモルファスシリコン膜を形成してもよいし、アモルファスシリコン膜を形成後、１５属の不純物元素を導入してもよい。
【００３６】
なおｐ型半導体膜１５２、ｉ型半導体膜１５３及びｎ型半導体膜１５４は、逆の順番で積層されていてもよく、すなわちｎ型半導体膜、ｉ型半導体膜及びｐ型半導体膜の順で積層してもよい。
【００３７】
またｐ型半導体膜１５２、ｉ型半導体膜１５３及びｎ型半導体膜１５４として、アモルファス半導体膜だけではなく、セミアモルファス半導体膜を用いてもよい。
【００３８】
なおセミアモルファス半導体膜とは、非晶質半導体と結晶構造を有する半導体（単結晶、多結晶を含む）膜の中間的な構造の半導体を含む膜である。このセミアモルファス半導体膜は、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体膜であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質なものであり、その粒径を０．５〜２０ｎｍとして非単結晶半導体膜中に分散させて存在せしめることが可能である。セミアモルファス半導体膜は、そのラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしており、またＸ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端化させるために水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。本明細書では便宜上、このような半導体膜をセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）膜と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なセミアモルファス半導体膜が得られる。なお微結晶半導体膜（マイクロクリスタル半導体膜）もセミアモルファス半導体膜に含まれる。
【００３９】
またＳＡＳ膜はシリコンを含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的なシリコンを含む気体としては、ＳｉＨ４であり、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることができる。また水素や、水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加えたガスで、このシリコンを含む気体を希釈して用いることで、ＳＡＳ膜の形成を容易なものとすることができる。希釈率は２倍〜１０００倍の範囲でシリコンを含む気体を希釈することが好ましい。またさらに、シリコンを含む気体中に、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６などの炭化物気体、ＧｅＨ４、ＧｅＦ４などのゲルマニウム化気体、Ｆ２などを混入させて、エネルギーバンド幅を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅＶに調節しても良い。
【００４０】
次にｎ型半導体膜１５４上に、スパッタ法等で第２の導電膜１５５を形成する（図４（Ｃ）参照）。なお第２の導電膜１５５は第１の導電膜１５１と同様の材料で形成すればよい。
【００４１】
次いで、ｐ型半導体膜１５２、ｉ型半導体膜１５３、ｎ型半導体膜１５４及び第２の導電膜１５５をマスクを用いて、それぞれ島状の半導体膜、すなわちｐ型半導体層１０３、ｉ型半導体層１６１、ｎ型半導体層１６２、及び島状の導電膜である第３の導電膜１５６を得る（図５（Ａ）参照）。
【００４２】
次に第３の導電膜１５６をさらに用いて、電極１０６を形成する（図５（Ｂ）参照）。
【００４３】
電極１０６をマスクとして、ｎ型半導体層１６２の一部及びｉ型半導体層１６１の一部をエッチングし、ｉ型半導体層１０４及びｎ型半導体層１０５を形成する（図６（Ａ）参照）。このときｐ型半導体層１０３をエッチングしないように、エッチング時間を調節する。半導体膜成膜の際、ｉ型半導体膜１５３を厚く成膜しているので、エッチングはｉ型半導体層１６１の途中で止まる。すなわち、ｉ型半導体層１６１はエッチングの際にｐ型半導体層１０３に対するマスクとしてはたらくので、ｐ型半導体層１０３をエッチングすることなく、ｎ型半導体層１６２をエッチングすることが可能である。このエッチングにより、電極１０６に覆われていないｎ型半導体層１６２及びｉ型半導体層１６１の一部が除去される。以上からｐ型半導体層１０３、ｉ型半導体層１０４及びｎ型半導体層１０５からなる光電変換層１７１が形成される。
【００４４】
次に電極１０６、光電変換層１７１及び電極１０２上に、溝１６５及び１６６を有する絶縁膜１０７をスクリーン印刷法等で形成する。もしくは絶縁膜を全面に形成してから、レーザスクライブ法等で溝１６５及び１６６を形成してもよい（図６（Ｂ）参照）。
【００４５】
さらに溝１６５及び１６６に引き出し電極１１２及び１１３を形成する（図１）。引き出し電極１１２及び１１３は導電性ペーストを用いてスクリーン印刷法にて形成する。導電性ペーストとしては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料を含む導電性ペースト、または導電性カーボンペーストを用いることができる。また引き出し電極１１２及び１１３はインクジェット法で形成してもよい。
【００４６】
図１に示す光電変換装置は、基板１０１上に電極１０２、ｐ型半導体層１０３、ｉ型半導体層１０４が形成されている第１の部分と、基板１０１上にｐ型半導体層１０３、ｉ型半導体層１０４、ｎ型半導体層１０５、電極１０６が形成されている第２の部分を有しているものと考えることができる。上述したようにｐ型半導体膜とｎ型半導体膜の積層の順は逆にしてもよい。電極１０２とｐ型半導体層１０３の接触部、及びｎ型半導体層１０５と電極１０６の接触部が離れていることにより、光電変換層１７１、特にｉ型半導体層１０４の段差のある部分（角の部分）でクラックが起こったとしてもその影響を除去することができる。これによりリーク電流が発生することが抑制でき、信頼性の高い光電変換装置を得ることが可能となる。
【実施例１】
【００４７】
本実施例では、図２３（Ａ）〜図２３（Ｂ）を用いて、本発明の光電変換装置と従来の光電変換装置の比較を行う。
【００４８】
本実施例では、光電変換装置を高温（温度６０℃）多湿（湿度９０〜９５％）バイアス−５Ｖでの条件でのＴＨＢ試験を行い評価を行った。
【００４９】
図２３（Ａ）は図２に示す従来の光電変換装置のＴＨＢ試験、図２３（Ｂ）は図１に示す本発明の光電変換装置のＴＨＢ試験の結果を示す。なお、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）において、横軸はＶＬ（Ｖ）、縦軸は各電圧における頻度である。なおＶＬとはリーク電流が発生する電圧を示している。
【００５０】
試験時間２４０時間では、図２に示す従来の光電変換装置と図１に示す本発明の光電変換装置双方の結果にＶｒリークのシフトが見られた。しかし図２に示す従来の光電変換装置と図１に示す本発明の光電変換装置では、Ｖｒリークの発生頻度に差が見られた。−１５Ｖ以上へのシフトを不良とした場合（図２３中点線で囲んだ領域）、２４０時間の試験で従来の光電変換装置は不良が１１／２４個であったのに対し、本発明の光電変換装置では不良が２／２４個であった。
【００５１】
本実施例により、本発明の光電変換装置は従来の光電変換装置よりもリーク電流の発生頻度が低いという結果が得られた。すなわち本発明により、信頼性の高い光電変換装置を得ることができるものである。
【実施例２】
【００５２】
本実施例では、光電変換層に重なる電極を積層膜にした例を、図３（Ａ）〜図３（Ｂ）及び図１６（Ａ）〜図１６（Ｂ）を用いて説明する。なお、実施の形態で説明したものと同じものは同じ符号を用いている。
【００５３】
本実施例では、図１の電極１０２を三層の積層膜で形成した例を図３（Ａ）〜図３（Ｂ）及び図１６（Ａ）〜図１６（Ｂ）に示す。まず図３（Ａ）において、配線１３１はチタン（Ｔｉ）、配線１３２はアルミニウム（Ａｌ）、配線１３３はチタン（Ｔｉ）である。また配線１３１を透明電極とする場合、例えば、酸化インジウム酸化スズ合金（インジウム錫酸化物ともいう）、シリコン（Ｓｉ）を含む酸化インジウム酸化スズ合金（Ｓｉを含むインジウム錫酸化物ともいう）を用いてもよい。また透明電極として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム、酸化インジウムに、さらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成された酸化インジウム酸化亜鉛合金を用いてもよい。またＧａ２Ｏ３をドープしたＺｎＯ（ＧＺＯ）、Ａｌ２Ｏ３をドープしたＺｎＯ（ＡＺＯ）、ＳｉＯ２をドープしたＺｎＯ（ＳＺＯ）を用いてもよい。ＧＺＯ、ＡＺＯ、ＳＺＯはシリコンを酸化させないという点で有用である。
【００５４】
図３（Ａ）の配線構造を得るには、下層導電膜としてチタン膜、中層導電膜としてアルミニウム膜を成膜する。中層導電膜上にマスクを形成し、このマスクを用いて下層導電膜及び中層導電膜をエッチングして、配線１３１及び１３２を得る。その後に上層導電膜としてチタン膜を成膜し、エッチングして配線１３３を形成する。配線１３３を形成した後に配線１３３に重なるようにして光電変換層１７１を形成する。
【００５５】
図３（Ａ）の構造ではアルミニウムでなる配線１３２の側面を配線１３３が覆っているので、光電変換層１７１へのアルミニウム原子の拡散も防止できる。
【００５６】
図３（Ｂ）の構造は、まず下層導電膜としてチタン膜を成膜、エッチングして配線１３４を形成する。その後配線１３４上に中層導電膜をアルミニウム、上層導電膜をチタンで形成し、同一のマスクを用いてエッチングして配線１３５及び配線１３６を得る。さらに配線１３４に重なるようにして光電変換層１７１を形成する。なお、配線１３５及び１３６、並びに光電変換層１７１は、配線１３４を形成した後ではどちらを先に形成しても構わない。光電変換層１７１形成後に配線１３５及び１３６を形成する場合は、光電変換層１７１を覆ってマスクを形成して光電変換層１７１を保護しつつ、配線１３５及び１３６を形成すればよい。
【００５７】
図３（Ｂ）の構造では、配線１３５と光電変換層１７１との間には、絶縁膜１０７が存在しているので、アルミニウム原子が光電変換層１７１の半導体層に拡散することはない。
【００５８】
図１６（Ａ）においては、下層導電膜であるチタン膜を用いて配線１４１を形成し、中層導電膜としてアルミニウムを成膜し、中層導電膜をエッチングして配線１４２を形成する。次に光電変換層１７１を形成後、配線１４２を覆って上層導電膜としてチタン膜を成膜し、そのチタン膜を用いて配線１４３を形成する。
【００５９】
図１６（Ａ）において、配線１４３はｉ型半導体層１０４と接していてもよいし、接していなくてもよく、ｎ型半導体層１０５に接していなければよい。ただし配線１４３が配線１４２の側面を覆うように形成しているので、光電変換層１７１へのアルミニウム原子の拡散も防止できることが可能になる。
【００６０】
図１６（Ｂ）では、図３（Ａ）及び図１６（Ａ）における下層導電膜を除去して、中層導電膜及び上層導電膜により配線を形成した例を示す。
【００６１】
図１６（Ｂ）において、配線１４４はアルミニウム膜を用いて形成され、配線１４５はチタン膜を用い、配線１４４の側面を覆うように形成する。これにより光電変換層１７１にアルミニウム原子が拡散することを防ぐことができる。
【００６２】
特に、図１６（Ｂ）と図３（Ａ）を比較すると、図３（Ａ）では最上層の配線１３３が配線１３１及び１３２の端部を乗り越えて形成されるので、段差が大きくなるが、図１６（Ｂ）では、最上層の配線１４５は配線１４４の端部しか乗り越えないので、段差が小さくなり、断線をより抑制できるという効果を奏する。
【００６３】
なおこの積層膜の構造は三層や二層に限らず、四層以上で形成しても構わない。ただし光電変換層の最上層（本実施例ではｎ型半導体層）に接してしまうと、ｐ型半導体層とｎ型半導体層がショートしてしまい光電変換層として機能しなくなってしまうので、光電変換層の最上層に接しないように形成する。またアルミニウムを含む配線を形成する場合は、光電変換層１７１にアルミニウム原子が拡散しないように配線を形成する。
【００６４】
配線１３１〜１３６、１４１〜１４５は、ＴＦＴのソース配線またはドレイン配線が延長してきたものであってもよい。例えば後述の実施例のように、光電変換層を有する光電変換素子の出力を増幅する回路をＴＦＴにより形成する場合、ＴＦＴのソース配線またはドレイン配線を配線１３１〜１３３として用いることが可能である。
【００６５】
また本実施例は、実施の形態及び実施例１のいかなる記載に応用することが可能である。
【実施例３】
【００６６】
本実施例では図１と異なる構造を持つ光電変換装置について、図７（Ａ）〜図７（Ｂ）を用いて説明する。
【００６７】
図７（Ａ）に示す光電変換装置は、図１の電極１０６の代わりに絶縁膜１７５を形成する。実施の形態の図６（Ａ）に示す、ｎ型半導体層１６２の一部及びｉ型半導体層１６１の一部をエッチングする工程において、電極１０６と同様、絶縁膜１７５がマスクとして機能とする。このようにして絶縁膜１７５に覆われていないｎ型半導体層１６２及びｉ型半導体層１６１の一部が除去され、ｐ型半導体層１０３、ｉ型半導体層１０４及びｎ型半導体層１０５からなる光電変換層１７１が形成される。
【００６８】
次に、絶縁層１７５に溝を形成し、スクリーン印刷法にて、ｎ型半導体層１０５に接する電極１７７を形成する。次いで絶縁膜１０７で全体を覆う。または絶縁膜１７５、光電変換層１７１及び電極１０２上に、溝を有する絶縁膜１０７をスクリーン印刷法等で形成し、導電性ペーストを用いてスクリーン印刷法にて引き出し電極１１２及び１１３を形成する。もしくは絶縁膜を全面に形成してから、レーザスクライブ法等で溝を形成し、その後引き出し電極１１２及び１１３を形成してもよい。
【００６９】
また図７（Ｂ）に示す光電変換装置は、図６（Ａ）までは実施の形態の記載に基づいて形成し、その後溝を有する絶縁膜１９１をスクリーン印刷法等で形成し、導電性ペーストを用いてスクリーン印刷法にて電極１９２を形成する。もしくは絶縁膜１９１を全面に形成してから、レーザスクライブ法等で溝を形成し、その後電極１９２を形成してもよい。
【００７０】
次いで、実施の形態の記載と同様に、絶縁膜１０７を形成し、引き出し電極１１２及び１１３を形成する。
【００７１】
なお本実施例は、実施の形態及び実施例１〜実施例２のいかなる記載に応用することが可能である。
【実施例４】
【００７２】
本実施例では本発明の光電変換装置にカラーフィルタを形成した例を、図８（Ａ）〜図８（Ｂ）を用いて説明する。
【００７３】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に、図１に示した光電変換装置にカラーフィルタを形成した例を示す。図８（Ａ）の光電変換装置では、基板１０１の、光電変換層１７１が形成されていない側の表面にカラーフィルタ１８１が形成される。
【００７４】
カラーフィルタ１８１を設けることにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれの光を選択的に吸収することができる。
【００７５】
またカラーフィルタを基板１０１と光電変換層１７１との間に形成した例を図８（Ｂ）に示す。
【００７６】
図８（Ｂ）においては、基板１０１上にカラーフィルタ１８３を形成し、さらにカラーフィルタ１８３と、光電変換層１７１及びカラーフィルタと電極１０２との間に、パシベーション膜１８４を形成する。
【００７７】
図８（Ｂ）のような構造では、基板１０１側から入る光がたとえ斜めであってもカラーフィルタを通過するので、入射する光を有効に利用することができる。
【００７８】
また本実施例は、実施の形態及び実施例１〜実施例３のいかなる記載に応用することが可能である。
【実施例５】
【００７９】
本実施例を本発明の光電変換装置を用いた半導体装置の例を、図９（Ａ）〜図９（Ｂ）、図１０（Ａ）〜図１０（Ｂ）、図１１、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）、図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）、図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）を用いて説明する。
【００８０】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では、本発明の光電変換装置を用いた半導体装置、例えば２端子の可視光センサチップの例を示す。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す可視光センサチップは、基板２１０、下地絶縁膜２１２、ゲート絶縁膜２１３を有する。受光する光は基板２１０、下地絶縁膜２１２、およびゲート絶縁膜２１３を通過するため、これらの材料は全て透光性の高い材料を用いることが望ましい。
【００８１】
ＰＩＮ型の光電変換素子２２５は、実施の形態の記載に基づいて形成すればよく、本実施例ではその概略を示す。図９（Ａ）に示される光電変換素子２２５は、配線２０４と、光電変換層２２１であるｐ型半導体層２２１ｐ、ｎ型半導体層２２１ｎ、ｐ型半導体層２２１ｐとｎ型半導体層２２１ｎの間に挟まれた真性（ｉ型）半導体層２２１ｉ、及び端子電極２２６を有する。
【００８２】
配線２０４は、高融点金属膜と低抵抗金属膜（アルミニウム合金または純アルミニウムなど）との積層構造とする。ここでは、配線２０４は、チタン膜（Ｔｉ膜）とアルミニウム膜（Ａｌ膜）とＴｉ膜とを順に積み重ねた三層構造とする。配線２０４の端部をテーパー状にすると、配線２０４と光電変換層２２１の最上層、本実施例ではｎ型半導体層２２１ｎとの距離が長くなり、リーク電流を防ぐ効果が増大する。
【００８３】
また配線２０４は単層の導電膜で形成してもよく、このような単層の導電膜として、チタン膜（Ｔｉ膜）が好ましい。またチタン膜に変えて、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。
【００８４】
また図９（Ｂ）に示す光電変換素子２２５は、配線２０４上に保護電極２１８を有している。さらに、ＴＦＴ２３１のソース電極又はドレイン電極２０２上に保護電極２７２、ＴＦＴ２３０のソース電極又はドレイン電極２０３上に保護電極２７３、端子電極２０１上に保護電極２７１、接続電極２０５上に保護電極２２０が形成されている。
【００８５】
図９（Ｂ）に示す光電変換素子２２５では、光電変換層２２１をエッチングする際に、配線２０４は、配線２０４を覆っている保護電極２１８によって保護される。保護電極２１８の材料は、光電変換層２２１をエッチングするガス（またはエッチャント）に対して光電変換層よりもエッチング速度の小さい導電材料であることが好ましい。加えて、保護電極２１８の材料は、光電変換層２２１と反応して合金とならない導電材料であることが好ましい。また保護電極２７１、２７２、２７３及び２２０についても、保護電極２１８と同様の材料で形成すればよい。
【００８６】
また光電変換層２２１と配線２０４、並びに光電変換層２２１、配線２０４及び保護電極２１８との位置関係は、実施例２の記載を参照にして、図３（Ａ）〜図３（Ｂ）及び図１６（Ａ）〜図１６（Ｂ）のようにしてもよい。
【００８７】
また、ＰＩＮ型の光電変換素子２２５の出力値を増幅するために同一基板上に設けられた増幅回路は、ｎチャネル型薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ））２３０及び２３１によるカレントミラー回路２３２で構成されている。
【００８８】
また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に２端子の可視光センサの等価回路図を示す。図１０（Ａ）は増幅回路であるカレントミラー回路をｎチャネル型ＴＦＴを用いた等価回路図であり、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）の等価回路図になっている。
【００８９】
増幅回路をｐチャネル型ＴＦＴで形成する場合は図１０（Ｂ）に示す等価回路図となる。このように増幅回路をｐチャネル型ＴＦＴで形成する場合は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すｎチャネル型ＴＦＴ２３０及び２３１をｐチャネル型ＴＦＴ３０２及び３０３で形成すればよい。
【００９０】
図１０（Ｂ）において、端子電極２２６及び２５３は図１０（Ａ）と同一であるが、それぞれ図１０（Ｂ）に示すように、ｐチャネル型ＴＦＴ３０２及び３０３、及び光電変換素子３０１に接続すればよい。ｐチャネル型ＴＦＴ３０２は、光電変換素子３０１のアノード側の電極と電気的に接続される。光電変換素子３０１は、ｐチャネル型ＴＦＴ３０２と接続するアノード側の電極上にｎ型半導体層、真性半導体層（ｉ型半導体層）、ｐ型半導体層を順次積層した後、第１の電極（カソード側の電極）を形成すればよい。また、積層順序を逆にした光電変換素子としてもよく、カソード側の電極上にｐ型半導体層、真性半導体層（ｉ型半導体層）、ｎ型半導体層を順次積層した後、ｐチャネル型ＴＦＴ３０２と接続するアノード側の電極を形成し、第１の電極と接続するカソード側の端子電極を形成してもよい。
【００９１】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）では２個のＴＦＴを図示しているが、実際に例えば出力値を５倍とするためには、例えば図１０（Ａ）の構造では、ｎチャネル型ＴＦＴ２３０（チャネル長（Ｌ）及びチャネル幅（Ｗ）がそれぞれ８μｍ、５０μｍ）を２個、ｎチャネル型ＴＦＴ２３１（チャネル長（Ｌ）及びチャネル幅（Ｗ）がそれぞれ８μｍ、５０μｍ）を１０個設ければよい。
【００９２】
さらに、出力値を１００倍とするためにｎチャネル型ＴＦＴ２３０を１個及びｎチャネル型ＴＦＴ２３１を１００個設ける例を、図１１に示す。なお図１１において図９（Ａ）〜図９（Ｂ）及び図１０（Ａ）と同じものは同じ符号で示している。図１１において、ｎチャネル型ＴＦＴ２３１は１００個のｎチャネル型ＴＦＴ２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ、…から構成されている。これにより光電変換素子２２５で発生した光電流が１００倍に増幅されて出力される。
【００９３】
さらに出力値を増幅させるために増幅回路は、ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴを適宜組み合わせた演算増幅器（オペアンプ）で構成してもよいが、５端子となる。また、オペアンプで増幅回路を構成し、レベルシフタを用いることによって、電源数を削減して４端子とすることもできる。
【００９４】
また図９（Ａ）及び図９（Ｂ）においては、ｎチャネル型ＴＦＴ２３０及び２３１は１つのチャネル形成領域を含む構造（本明細書では「シングルゲート構造」という）のトップゲート型ＴＦＴの例を示しているが、チャネル形成領域が複数ある構造（本明細書では「マルチゲート構造」という）にしてオン電流値のバラツキを低減させてもよい。また、オフ電流値を低減するため、ｎチャネル型ＴＦＴ２３０及び２３１に低濃度ドレイン（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ（ＬＤＤ））領域を設けてもよい。ＬＤＤ領域とは、チャネル形成領域と、高濃度に不純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域のことであり、ＬＤＤ領域を設けると、ドレイン領域近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐという効果がある。また、ホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐため、ｎチャネル型ＴＦＴ２３０及び２３１を、ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて配置させた構造（本明細書では「ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ−ｄｒａｉｎ  Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ  ＬＤＤ）構造」と呼ぶ）としてもよい。
【００９５】
ＧＯＬＤ構造を用いた場合、ＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて形成しなかった場合よりも、さらにドレイン領域近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐ効果がある。このようなＧＯＬＤ構造とすることで、ドレイン領域近傍の電界強度が緩和されてホットキャリア注入を防ぎ、劣化現象の防止に有効である。
【００９６】
また図１０（Ｂ）におけるｐチャネル型ＴＦＴ３０２及び３０３についても、ｎチャネル型ＴＦＴ２３０及び２３１と同様の構造、すなわちシングルゲート構造やマルチゲート構造にしてもよく、必要であればＬＤＤ領域を設けてもよい。
【００９７】
また、配線２１４は配線２０４に接続する配線であって増幅回路のＴＦＴ２３０のチャネル形成領域上方にも延在してゲート電極にもなっている。
【００９８】
また、配線２１５はｎ型半導体層２２１ｎに接続する配線であってＴＦＴ２３１のドレイン配線（ドレイン電極とも呼ぶ）またはソース配線（ソース電極とも呼ぶ）と接続している。また、２１６及び２１７は絶縁膜、２０５は接続電極である。受光する光は絶縁膜２１６及び２１７を通過するため、これらの材料は全て透光性の高い材料を用いることが望ましい。なお、絶縁膜２１７は、ＣＶＤ法により形成される酸化珪素膜（ＳｉＯｘ）を用いることが好ましい。絶縁膜２１７をＣＶＤ法で形成する酸化珪素膜とすると固着強度が向上する。
【００９９】
また、端子電極２５０は、配線２１４及び２１５と同一工程で形成され、端子電極２０１は配線２０４及び接続電極２０５と同一工程で形成されている。
【０１００】
また、端子電極２２６はｎ型半導体層２２１ｎに接続されており、半田２６４でプリント配線基板２６０の電極２６１に実装されている。また、端子電極２５３は端子電極２２６と同一工程で形成され、半田２６３でプリント配線基板２６０の電極２６２に実装されている。
【０１０１】
また、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）、図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）及び図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）を用いて上記構造を得るための作製工程を以下に示す。
【０１０２】
まず、基板（第１の基板２１０）上に素子を形成する。ここでは基板２１０として、ガラス基板の一つであるＡＮ１００を用いる。
【０１０３】
次いで、プラズマＣＶＤ法で下地絶縁膜２１２となる窒素を含む酸化珪素膜（膜厚１００ｎｍ）を形成し、さらに大気にふれることなく、半導体膜２８１、例えば水素を含む非晶質珪素膜（膜厚５４ｎｍ）を積層形成する（図１２（Ａ））。また、下地絶縁膜２１２は酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜を積層したものを用いてもよい。例えば、下地絶縁膜２１２として、酸素を含む窒化珪素膜を５０ｎｍ、さらに窒素を含む酸化珪素膜を１００ｎｍ積層した膜を形成してもよい。なお、窒素を含む酸化珪素膜や窒化珪素膜は、ガラス基板からのアルカリ金属などの不純物拡散を防止するブロッキング層として機能する。
【０１０４】
次いで、上記非晶質珪素膜を公知の技術（固相成長法、レーザ結晶化方法、触媒金属を用いた結晶化方法など）により結晶化させて、結晶構造を有する半導体膜（結晶性半導体膜）、例えば多結晶珪素膜を形成する。ここでは、触媒元素を用いた結晶化方法を用いて多結晶珪素膜を得る。重量換算で１０ｐｐｍのニッケルを含む酢酸ニッケル水溶液をスピナーで塗布する。なお、塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜（ここでは多結晶珪素膜）を形成する。ここでは熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って多結晶珪素膜を得る。
【０１０５】
次いで、多結晶珪素膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去する。その後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザ光（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。
【０１０６】
レーザ光には波長４００ｎｍ以下のエキシマレーザ光や、ＹＡＧレーザの第２高調波又は第３高調波を用いる。ここでは、繰り返し周波数１０〜１０００Ｈｚ程度のパルスレーザ光を用い、当該レーザ光を光学系にて１００〜５００ｍＪ／ｃｍ２に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。本実施例では、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度４７０ｍＪ／ｃｍ２でレーザ光の照射を大気中で行なう。
【０１０７】
なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザ光の照射により表面に酸化膜が形成される。なお、本実施例ではパルスレーザを用いた例を示したが、連続発振のレーザを用いてもよく、半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。
【０１０８】
連続発振のレーザを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ４レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ４結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
【０１０９】
次いで、上記レーザ光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。このバリア層は、結晶化させるために添加した触媒元素、例えばニッケル（Ｎｉ）を膜中から除去するために形成する。ここではオゾン水を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザ光の照射により形成された酸化膜を除去してもよい。
【０１１０】
次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を１０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１００ｎｍで成膜する。ここでは、アルゴン元素を含む非晶質珪素膜は、シリコンターゲットを用いてアルゴンを含む雰囲気下で形成する。プラズマＣＶＤ法を用いてアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を形成する場合、成膜条件は、モノシランとアルゴンの流量比（ＳｉＨ４：Ａｒ）を１：９９とし、成膜圧力を６．６６５Ｐａとし、ＲＦパワー密度を０．０８７Ｗ／ｃｍ２とし、成膜温度を３５０℃とする。
【０１１１】
その後、６５０℃に加熱された炉に入れて３分の熱処理を行い触媒元素を除去（ゲッタリング）する。これにより結晶構造を有する半導体膜中の触媒元素濃度が低減される。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。
【０１１２】
次いで、バリア層をエッチングストッパとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
【０１１３】
なお、触媒元素を用いて半導体膜の結晶化を行わない場合には、上述したバリア層の形成、ゲッタリングサイトの形成、ゲッタリングのための熱処理、ゲッタリングサイトの除去、バリア層の除去などの工程は不要である。
【０１１４】
次いで、得られた結晶構造を有する半導体膜（例えば結晶性珪素膜）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、第１のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体膜（本明細書では「島状半導体領域」という）２８３及び２８４を形成する（図１２（Ｂ）参照）。島状半導体領域２８３及び２８４を形成した後、レジストからなるマスクを除去する。
【０１１５】
次いで、必要があればＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用いる。
【０１１６】
次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時に島状半導体膜の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜２１３となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで窒素を含む酸化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。
【０１１７】
次いで、ゲート絶縁膜２１３上に金属膜を形成した後、第２のフォトマスクを用いて、ゲート電極２８５及び２８６、配線２１５及び２１４、端子電極２５０を形成する（図１２（Ｃ）参照）。この金属膜として、例えば窒化タンタル（ＴａＮ）及びタングステン（Ｗ）をそれぞれ３０ｎｍ、３７０ｎｍ積層した膜を用いる。
【０１１８】
また、ゲート電極２８５及び２８６、配線２１５及び２１４、端子電極２５０として、上記以外にもチタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。
【０１１９】
次いで、島状半導体領域２８３及び２８４へのドーピングを行って、ＴＦＴ２３０のソース領域またはドレイン領域２９１、及びＴＦＴ２３１のソース領域またはドレイン領域２９３の形成を行う（図１２（Ｄ）参照）。さらにＴＦＴ２３１ではソース領域及びドレイン領域の間にチャネル形成領域２９２、ＴＦＴ２３２ではソース領域及びドレイン領域の間にチャネル形成領域２９４が形成される。
【０１２０】
次いで、ＣＶＤ法により酸化珪素膜を含む第１の層間絶縁膜（図示しない）を５０ｎｍ形成した後、それぞれの島状半導体領域２８３及び２８４に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザまたはエキシマレーザを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。
【０１２１】
次いで、水素及び酸素を含む窒化珪素膜を含む第２の層間絶縁膜２１６を、例えば１０ｎｍの膜厚で形成する。
【０１２２】
次いで、第２の層間絶縁膜２１６上に絶縁物材料から成る第３の層間絶縁膜２１７を形成する（図１３（Ａ）参照）。第３の層間絶縁膜２１７はＣＶＤ法で得られる絶縁膜を用いることができる。本実施例においては密着性を向上させるため、第３の層間絶縁膜２１７として、９００ｎｍの膜厚で形成した窒素を含む酸化珪素膜を形成する。
【０１２３】
次に、熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理、例えば窒素雰囲気中４１０℃で１時間）を行い、島状半導体領域２８３及び２８４を水素化する。この工程は第２の層間絶縁膜２１６に含まれる水素により島状半導体領域２８３及び２８４のダングリングボンドを終端させるために行うものである。ゲート絶縁膜２１３の存在に関係なく島状半導体領域を水素化することができる。
【０１２４】
また第３の層間絶縁膜２１７として、シロキサンを用いた絶縁膜、及びそれらの積層構造を用いることも可能である。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造で構成される。置換基として、少なくとも水素を含む化合物（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フッ素を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む化合物と、フッ素とを用いてもよい。
【０１２５】
第３の層間絶縁膜２１７としてシロキサンを用いた絶縁膜またはそれらの積層構造を用いた場合は、第２の層間絶縁膜２１６を形成後、島状半導体領域２８３及び２８４を水素化するための熱処理を行い、次に第３の層間絶縁膜２１７を形成することもできる。
【０１２６】
次いで、第３のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、第１の層間絶縁膜、第２の層間絶縁膜２１６及び第３の層間絶縁膜２１７またはゲート絶縁膜２１３を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。そして、レジストからなるマスクを除去する。
【０１２７】
なお、第３の層間絶縁膜２１７は必要に応じて形成すればよく、第３の層間絶縁膜２１７を形成しない場合は、第２の層間絶縁膜２１６を形成後に第１の層間絶縁膜、第２の層間絶縁膜２１６及びゲート絶縁膜２１３を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【０１２８】
次いで、スパッタ法で金属積層膜を成膜した後、第４のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、選択的に金属膜をエッチングして、配線２０４、接続電極２０５、端子電極２０１、ＴＦＴ２３０のソース電極またはドレイン電極２０３、及びＴＦＴ２３１のソース電極又はドレイン電極２０２を形成する。そして、レジストからなるマスクを除去する。なお、本実施例の金属積層膜は、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜と、膜厚３５０ｎｍのＳｉを微量に含むＡｌ膜と、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜との３層を積層したものとする。
【０１２９】
また配線２０４、接続電極２０５、端子電極２０１、ＴＦＴ２３０のソース電極またはドレイン電極２０３、及びＴＦＴ２３１のソース電極又はドレイン電極２０２は単層の導電膜により形成してもよい。このような導電膜として、チタン膜（Ｔｉ膜）が好ましい。またチタン膜に変えて、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。配線２０４、接続電極２０５、端子電極２０１、ＴＦＴ２３０のソース電極またはドレイン電極２０３、及びＴＦＴ２３１のソース電極又はドレイン電極２０２を単層膜とすることにより、作製工程において成膜回数を減少させることが可能となる。
【０１３０】
さらに、配線２０４、接続電極２０５、端子電極２０１、ＴＦＴ２３０のソース電極またはドレイン電極２０３、及びＴＦＴ２３１のソース電極又はドレイン電極２０２それぞれの上に、保護電極２１８、２２０、２７１、２７３、２７２を形成した例を図１３（Ｃ）に示す。
【０１３１】
保護電極２１８は、後の工程で光電変換層をエッチングする際に、配線２０４を保護することができる。そのため保護電極２１８の材料は、光電変換層をエッチングするガス（またはエッチャント）に対して光電変換層よりもエッチング速度の小さい導電材料であることが好ましい。加えて、保護電極２１８の材料は、光電変換層と反応して合金とならない導電材料（チタン（Ｔｉ）またはモリブデン（Ｍｏ）など）であることが好ましい。
【０１３２】
また、保護電極２１８、２２０、２７１、２７３、２７２を用いると、配線２０４、接続電極２０５、端子電極２０１、ＴＦＴ２３０のソース電極またはドレイン電極２０３、及びＴＦＴ２３１のソース電極又はドレイン電極２０２が積層膜、例えばチタン（Ｔｉ）膜、アルミニウム（Ａｌ）膜及びチタン（Ｔｉ）膜の三層を積層した膜で形成された場合に、２層目のＡｌ膜が露呈されている側面も覆い、光電変換層へのアルミニウム原子の拡散も防止できるという利点がある。
【０１３３】
以上の工程で、多結晶珪素膜を用いたトップゲート型ＴＦＴ２３０及び２３１を作製することができる。このＴＦＴ２３０及び２３１によりカレントミラー回路２３２が形成される。
【０１３４】
次に、光電変換層２４１を形成する。光電変換層２４１は実施の形態及び実施例１〜実施例３の記載に基づいて形成すればよい。
【０１３５】
光電変換層２４１は、ｐ型半導体層２４１ｐ、ｉ型半導体層２４１ｉ及びｎ型半導体層２４１ｎを含んでいる。ｐ型半導体層２４１ｐ、ｉ型半導体層２４１ｉ及びｎ型半導体層２４１ｎそれぞれは、例えば非晶質珪素膜で形成すればよい。本実施例では、ｐ型半導体層２４１ｐを１０〜５０ｎｍ、ｉ型半導体層２４１ｉを２００〜１０００ｎｍ、ｎ型半導体層２４１ｎを２０〜２００ｎｍの膜厚で形成する。
【０１３６】
光電変換層２４１上に絶縁膜２４２を形成する。絶縁膜２４２は実施例３で説明した絶縁膜１７５と同様に形成すればよい。
【０１３７】
次に絶縁膜２４２をマスクとして、光電変換層２４１をエッチングする。このとき上層のｎ型半導体層はエッチングするが、下層のｐ型半導体層２４１ｐをエッチングしないようにエッチング時間を調節する。中層のｉ型半導体層でエッチングが止まるように、ｉ型半導体層２４１ｉは厚く形成されている。光電変換層２４１のエッチングが終わったら絶縁膜２４２は除去する。
【０１３８】
このエッチング工程により、ｎ型半導体層２４１ｎとｉ型半導体層２４１ｉの一部が除去されて、それぞれ２２１ｎ及び２２１ｉに示す形状となる（図１４（Ａ）参照）。なおｐ型半導体層２４１ｐはエッチングされないので、同じ形状（２２１ｐ）で残ることとなる。以上よりｐ型半導体層２２１ｐ、ｉ型半導体層２２１ｉ及びｎ型半導体層２２１ｎを含む光電変換層２２１が形成されることとなる。
【０１３９】
次いで、全面に絶縁物材料（例えば珪素を含む無機絶縁膜）からなる封止層２２４を厚さ（１μｍ〜３０μｍ）で形成して図１４（Ｂ）の状態を得る。ここでは絶縁物材料膜としてＣＶＤ法により、膜厚１μｍの窒素を含む酸化珪素膜を形成する。ＣＶＤ法による絶縁膜を用いることによって密着性の向上を図っている。
【０１４０】
次いで、封止層２２４をエッチングして開口部を設けた後、スパッタ法により端子電極２２６及び２５３を形成する。端子電極２２６及び２５３は、チタン膜（Ｔｉ膜）（１００ｎｍ）と、ニッケル膜（Ｎｉ）膜（３００ｎｍ）と、金膜（Ａｕ膜）（５０ｎｍ）との積層膜とする。こうして得られる端子電極２２６及び端子電極２５３の固着強度は５Ｎを超え、端子電極として十分な固着強度を有している。
【０１４１】
以上の工程で、半田接続が可能な端子電極２２６及び端子電極２５３が形成され、図１４（Ｃ）に示す構造が得られる。
【０１４２】
次いで、個々に切断して複数の光センサチップを切り出す。１枚の大面積基板（例えば６００ｃｍ×７２０ｃｍ）からは大量の光センサチップ（２ｍｍ×１．５ｍｍ）を製造することが可能である。
【０１４３】
切り出した１つの光センサチップ（上面図では２ｍｍ×１．５ｍｍ）の断面図を図１５（Ａ）に示し、その下面図を図１５（Ｂ）、上面図を図１５（Ｃ）に示す。図１５において、図１３及び図１４と同一である箇所には同じ符号を用いている。なお、図１５（Ａ）において、基板２１０と、光電変換素子が形成されている素子形成領域３１１と、端子電極２２６及び端子電極２５３とを含む総膜厚は、０．８±０．０５ｍｍである。
【０１４４】
また、光センサチップの総膜厚を薄くするために、基板２１０をＣＭＰ処理等によって削って薄くした後、ダイサーで個々に切断して複数の光センサチップを切り出してもよい。
【０１４５】
また、図１５（Ｂ）において、端子電極２２６及び２５３の一つの電極サイズは、０．６ｍｍ×１．１ｍｍであり、電極間隔は０．４ｍｍである。また、図１５（Ｃ）において受光部３１２の面積は１．５７ｍｍ２である。また、増幅回路部には、約１００個のＴＦＴが設けられている。
【０１４６】
最後に、得られた光センサチップをプリント配線基板２６０の実装面に実装する。なお、端子電極２２６と電極２６１、並びに端子電極２５３と電極２６２との接続には、それぞれ半田２６４及び２６３を用い、予めプリント配線基板２６０の電極２６１及び２６２上にスクリーン印刷法などによって形成しておき、半田と端子電極を接した状態にしてから半田リフロー処理を行って実装する。半田リフロー処理は、例えば不活性ガス雰囲気中、２５５℃〜２６５℃程度の温度で約１０秒行う。また、半田の他に金属（金、銀等）で形成されるバンプ、又は導電性樹脂で形成されるバンプ等を用いることができる。また、環境問題を考慮して鉛フリー半田を用いて実装してもよい。
【０１４７】
以上の工程を経て、実装された光センサチップを図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示している。本発明の光センサ（出力値を１００倍にする増幅回路を備えた回路一体型光センサ）は、照度１００ルクスにおいて約１０μＡの光電流を得ることができる。また、本発明の光センサの感度波長範囲は３５０〜７５０ｎｍであり、ピーク感度波長は５８０ｎｍである。また、暗電流（Ｖｒ＝５Ｖ）は１０００ｐＡである。
【０１４８】
なお本実施例は、実施の形態及び実施例１〜実施例４のいかなる記載と組み合わせることも可能である。
【実施例６】
【０１４９】
本実施例では、本発明により得られた光電変換装置を様々な電子機器に組み込んだ例について説明する。本発明が適用される電子機器として、コンピュータ、ディスプレイ、携帯電話、テレビなどが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図１７、図１８（Ａ）〜図１８（Ｂ）、図１９（Ａ）〜図１９（Ｂ）、図２０及び図２１（Ａ）〜図２１（Ｂ）に示す。
【０１５０】
図１７は携帯電話であり、本体（Ａ）６０１、本体（Ｂ）６０２、筐体６０３、操作キー６０４、音声入力部６０５、音声出力部６０６、回路基板６０７、表示パネル（Ａ）６０８、表示パネル（Ｂ）６０９、蝶番６１０、透光性材料部６１１、光センサ６１２を有している。本発明は光センサ６１２に適用することができる。
【０１５１】
光センサ６１２は透光性材料部６１１を透過した光を検知し、検知した外部光の照度に合わせて表示パネル（Ａ）６０８及び表示パネル（Ｂ）６０９の輝度コントロールを行ったり、光センサ６１２で得られる照度に合わせて操作キー６０４の照明制御を行う。これにより携帯電話の消費電流を抑えることができる。
【０１５２】
図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に携帯電話の別の例を示す。図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）において、６２１は本体、６２２は筐体、６２３は表示パネル、６２４は操作キー、６２５は音声出力部、６２６は音声入力部、６２７及び６２８は光センサ部である。
【０１５３】
図１８（Ａ）に示す携帯電話では、本体６２１に設けられた光センサ部６２７により外部の光を検知することにより表示パネル６２３及び操作キー６２４の輝度を制御することが可能である。
【０１５４】
また図１８（Ｂ）に示す携帯電話では、図１８（Ａ）の構成に加えて、本体６２１の内部に光センサ部６２８を設けている。光センサ部６２８により、表示パネル６２３に設けられているバックライトの輝度を検出することも可能となる。
【０１５５】
図１９（Ａ）はコンピュータであり、本体６３１、筐体６３２、表示部６３３、キーボード６３４、外部接続ポート６３５、ポインティングマウス６３６等を含む。
【０１５６】
また図１９（Ｂ）は表示装置でありテレビ受像器などがこれに当たる。本表示装置は、筐体６４１、支持台６４２、表示部６４３などによって構成されている。
【０１５７】
図１９（Ａ）のコンピュータに設けられる表示部６３３、及び図１９（Ｂ）に示す表示装置の表示部６４３として、液晶パネルを用いた場合の詳しい構成を図２０に示す。
【０１５８】
図２０に示す液晶パネル６６２は、筐体６６１に内蔵されており、基板６５１ａ及び６５１ｂ、基板６５１ａ及び６５１ｂに挟まれた液晶層６５５、偏光フィルタ６５２ａ及び６５２ｂ、及びバックライト６５３等を有している。また筐体６６１には光センサ部６５４が形成されている。
【０１５９】
本発明を用いて作製された光センサ部６５４はバックライト６５３からの光量を感知し、その情報がフィードバックされて液晶パネル６６２の輝度が調節される。
【０１６０】
図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、本発明の光電変換装置をカメラ、例えばデジタルカメラに組み込んだ例を示す図である。図２１（Ａ）は、デジタルカメラの前面方向から見た斜視図、図２１（Ｂ）は、後面方向から見た斜視図である。図２１（Ａ）において、デジタルカメラには、リリースボタン７０１、メインスイッチ７０２、ファインダ窓７０３、フラッシュ７０４、レンズ７０５、鏡胴７０６、筺体７０７が備えられている。
【０１６１】
また、図２１（Ｂ）において、ファインダ接眼窓７１１、モニター７１２、操作ボタン７１３ａ及び７１３ｂが備えられている。
【０１６２】
リリースボタン７０１は、半分の位置まで押下されると、焦点調整機構および露出調整機構が作動し、最下部まで押下されるとシャッターが開く。
【０１６３】
メインスイッチ７０２は、押下又は回転によりデジタルカメラの電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
【０１６４】
ファインダ窓７０３は、デジタルカメラの前面のレンズ７０５の上部に配置されており、図２１（Ｂ）に示すファインダ接眼窓７１１から撮影する範囲やピントの位置を確認するための装置である。
【０１６５】
フラッシュ７０４は、デジタルカメラの前面上部に配置され、被写体輝度が低いときに、リリースボタンが押下されてシャッターが開くと同時に補助光を照射する。
【０１６６】
レンズ７０５は、デジタルカメラの正面に配置されている。レンズは、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等により構成され、図示しないシャッター及び絞りと共に撮影光学系を構成する。また、レンズの後方には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子が設けられている。
【０１６７】
鏡胴７０６は、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等のピントを合わせるためにレンズの位置を移動するものであり、撮影時には、鏡胴を繰り出すことにより、レンズ７０５を手前に移動させる。また、携帯時は、レンズ７０５を沈銅させてコンパクトにする。なお、本実施例においては、鏡胴を繰り出すことにより被写体をズーム撮影することができる構造としているが、この構造に限定されるものではなく、筺体７０７内での撮影光学系の構成により鏡胴を繰り出さずともズーム撮影が可能なデジタルカメラでもよい。
【０１６８】
ファインダ接眼窓７１１は、デジタルカメラの後面上部に設けられており、撮影する範囲やピントの位置を確認する際に接眼するために設けられた窓である。
【０１６９】
操作ボタン７１３ａ及び７１３ｂは、デジタルカメラの後面に設けられた各種機能ボタンであり、セットアップボタン、メニューボタン、ディスプレイボタン、機能ボタン、選択ボタン等により構成されている。
【０１７０】
本発明の光電変換装置を図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示すカメラに組み込むと、光電変換装置が光の有無及び強さを感知することができ、これによりカメラの露出調整等を行うことができる。
【０１７１】
また本発明の光電変換装置はその他の電子機器、例えばプロジェクションテレビ、ナビゲーションシステム等に応用することが可能である。すなわち光を検出する必要のあるものであればいかなるものにも用いることが可能である。
【０１７２】
なお本実施例は、実施の形態及び実施例１〜実施例５のいかなる記載と組み合わせることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明により、段差のある部分における電界の集中を防ぎ、リーク電流を抑制することが可能である光電変換装置を作製することができる。また本発明の光電変換装置を組み込むことにより、信頼性の高い電気機器を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の光電変換装置の断面図。
【図２】従来の光電変換装置の断面図。
【図３】本発明の光電変換装置の断面図。
【図４】本発明の光電変換装置の作製工程を示す断面図。
【図５】本発明の光電変換装置の作製工程を示す断面図。
【図６】本発明の光電変換装置の作製工程を示す断面図。
【図７】本発明の光電変換装置の断面図。
【図８】本発明の光電変換装置の断面図。
【図９】本発明の光電変換装置を実装した装置の断面図。
【図１０】本発明の光電変換装置を組み込んだ装置の等価回路図。
【図１１】本発明の光電変換装置を組み込んだ装置の等価回路図。
【図１２】本発明の光電変換装置を実装した装置の作製工程を示す断面図。
【図１３】本発明の光電変換装置を実装した装置の作製工程を示す断面図。
【図１４】本発明の光電変換装置を実装した装置の作製工程を示す断面図。
【図１５】本発明の光電変換装置を実装した装置の側面図及び上面図。
【図１６】本発明の光電変換装置の断面図。
【図１７】本発明の光電変換装置を組み込んだ電気機器の例を示す図。
【図１８】本発明の光電変換装置を組み込んだ電気機器の例を示す図。
【図１９】本発明の光電変換装置を組み込んだ電気機器の例を示す図。
【図２０】本発明の光電変換装置を組み込んだ電気機器の例を示す図。
【図２１】本発明の光電変換装置を組み込んだ電気機器の例を示す図。
【図２２】従来の構造の電子顕微鏡写真。
【図２３】本発明の光電変換装置と従来の光電変換装置の比較を示す図。
【符号の説明】
【０１７５】
１０１  基板
１０２  電極
１０３  ｐ型半導体層
１０４  ｉ型半導体層
１０５  ｎ型半導体層
１０６  電極
１０７  絶縁膜
１１２  引き出し電極
１１３  引き出し電極
１３１  配線
１３２  配線
１３３  配線
１３４  配線
１３５  配線
１３６  配線
１４１  配線
１４２  配線
１４３  配線
１４４  配線
１４５  配線
１５１  第１の導電膜
１５２  ｐ型半導体膜
１５３  ｉ型半導体膜
１５４  ｎ型半導体膜
１５５  導電膜
１５６  導電膜
１６１  ｉ型半導体層
１６２  ｎ型半導体層
１６５  溝
１６６  溝
１７１  光電変換層
１７５  絶縁膜
１７７  電極
１８１  カラーフィルタ
１８３  カラーフィルタ
１８４  パシベーション膜
１９１  絶縁膜
１９２  電極
２０１  端子電極
２０２  ドレイン電極
２０３  ドレイン電極
２０４  配線
２０５  接続電極
２１０  基板
２１２  下地絶縁膜
２１３  ゲート絶縁膜
２１４  配線
２１５  配線
２１６  絶縁膜
２１７  絶縁膜
２１８  保護電極
２２０  保護電極
２２１  光電変換層
２２１ｐ  ｐ型半導体層
２２１ｉ  ｉ型半導体層
２２１ｎ  ｎ型半導体層
２２４  封止層
２２５  光電変換素子
２２６  端子電極
２３０  ｎチャネル型ＴＦＴ
２３１  ｎチャネル型ＴＦＴ
２３１ａ  ｎチャネル型ＴＦＴ
２３１ｂ  ｎチャネル型ＴＦＴ
２３１ｃ  ｎチャネル型ＴＦＴ
２３１ｄ  ｎチャネル型ＴＦＴ
２３２  カレントミラー回路
２４１  光電変換層
２４１ｐ  ｐ型半導体層
２４１ｉ  ｉ型半導体層
２４１ｎ  ｎ型半導体層
２４２  絶縁膜
２５０  端子電極
２５３  端子電極
２６０  プリント配線基板
２６１  電極
２６２  電極
２６３  半田
２６４  半田
２７１  保護電極
２７２  保護電極
２７３  保護電極
２８１  半導体膜
２８３  島状半導体領域
２８４  島状半導体領域
２８５  ゲート電極
２８６  ゲート電極
２９１  ソース領域またはドレイン領域
２９２  チャネル形成領域
２９３  ソース領域またはドレイン領域
２９４  チャネル形成領域
３０１  光電変換素子
３０２  ｐチャネル型ＴＦＴ
３０３  ｐチャネル型ＴＦＴ
３１１  素子形成領域
３１２  受光部
６０１  本体（Ａ）
６０２  本体（Ｂ）
６０３  筐体
６０４  操作キー
６０５  音声入力部
６０６  音声出力部
６０７  回路基板
６０８  表示パネル（Ａ）
６０９  表示パネル（Ｂ）
６１０  蝶番
６１１  透光性材料部
６１２  光センサ
６２１  本体
６２２  筐体
６２３  表示パネル
６２４  操作キー
６２５  音声出力部
６２６  音声入力部
６２７  光センサ部
６２８  光センサ部
６３１  本体
６３２  筐体
６３３  表示部
６３４  キーボード
６３５  外部接続ポート
６３６  ポインティングマウス
６４１  筐体
６４２  支持台
６４３  表示部
６５１ａ  基板
６５２ａ  偏光フィルタ
６５２ｂ  偏光フィルタ
６５３  バックライト
６５４  光センサ部
６５５  液晶層
６６１  筐体
６６２  液晶パネル
７０１  リリースボタン
７０２  メインスイッチ
７０３  ファインダ窓
７０４  フラッシュ
７０５  レンズ
７０６  鏡胴
７０７  筺体
７１１  ファインダ接眼窓
７１２  モニター
７１３ａ  操作ボタン
７１３ｂ  操作ボタン
１００１  基板
１００２  電極
１００３  ｐ型半導体層
１００４  ｉ型半導体層
１００５  ｎ型半導体層
１００６  電極
１００７  絶縁膜
１０１２  引き出し電極
１０１３  引き出し電極
１０２１  クラック
【図１】
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【図２】
2006352098.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006352098.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006352098.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２２】
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